[发明专利]耐刮玻璃件

说明书

本发明涉及一种在玻璃衬底或玻璃陶瓷衬底(8)上的耐刮无定形透明的AlSiN覆盖层(9)，该覆盖层的表面粗糙度相当地低，由此该覆盖层相对于锅具和其他物体具有出色的滑移性能。覆盖层(9)在可见光下以及尽可能地也在红外区域内透明并且对盐水烧入显示出良好的化学稳定性。

技术领域

本发明涉及一种耐刮玻璃件以及一种用于制造玻璃件的耐刮表面的方法。

背景技术

光磁的存储介质由EP 0 233 062 A2已知并且其中包括一种玻璃衬底，在该玻璃衬底上具有保护层，在保护层上有光磁存储层，而在光磁存储层上又有保护层。保护层包含组分Si、Al、O和N的多种化合物，包括AlSiN和AlN。

在US 4 957 604公开薄X射线无定形铝氮化物覆盖层或铝硅氮化物覆盖层的制造方法，其中规定了用于喷涂方法的处理参数。

在本申请的范围中，“玻璃件”的定义应也包括玻璃陶瓷件，特别是用于炉灶面的玻璃陶瓷板。其他的应用包括承受高温负荷的玻璃板，诸如壁炉或烤箱的窗，还包括此外暴露到非常低温的板，如车辆、飞行器或轮船的窗。另一个应用领域包括耐刮观察窗以及例如其中物品在可视窗上滑动的扫描支付仪或类似装置的盖。

EP 1 705 162 A1公开一种很硬的两相涂层作为结晶物质和无定形衬底的基质，其同时沉积在衬底上并且由此充分混合。该层至少相对于可见光是透明的。无定形物质是氮化硅Si₃N₄。上述结晶物质包括氮化铝AlN、氮化硼BN、氮化镓GaN和氮化铟InN以及其合金。该层具有低的膨胀系数，由此当涂覆在剧烈热膨胀的衬底、例如窗玻璃上时导致形成裂纹和层离现象。

DE 10 2007 033 338 B4公开一种涂布有硬质材料的玻璃件或玻璃陶瓷件，其包括在其上沉积具有X射线无定形结构形态的氮化硅层的玻璃衬底或玻璃陶瓷衬底。该氮化硅层在>10瓦/cm²、优选至少12瓦/cm²靶材表面积的功率下通过溅射而沉积。该氮化硅层可在硅中掺杂有5至10原子数％的铝。测得的维氏硬度在2000和3000之间。然而在实践中发现，该涂层的化学稳定性不令人满意。在应用为炉灶面的保护层情况下，当盐水落到表面上并且在400至600℃蒸发时就显示出所述缺陷。这样会破坏SiN键并且产生具有SiO的位置，这些位置可能与Na离子联系在一起，这样水的烧入(burn-in)会伴随着涂层明显的外观变化。Al掺杂层的另一个缺陷在于，当其涂覆在具有相比于掺杂层的低热膨胀系数较高的热膨胀系数(CTE)的衬底上时具有层离的危险。

虽然通过也掺杂有AlN的SiN涂层可以实现非常高的硬度，但已显示出该表面在电子显微镜下观察具有粗糙的纹理。这种表面表现得很钝并且物体不能够在这种覆盖层上容易地拉动。这表现为增大的静摩擦。这在炉灶面中由于锅具的移动而不利，或者在扫描支付仪中由于物体在表面上的滑移而不利。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种透明的耐刮层，该耐刮层与所述现有技术相比具有明显改善的化学稳定性以防止盐水烧入(burn-in)并且相对于在其上移动的物体具有改善的滑移性能。该透明的耐刮层还应当能够更好地附着在衬底上，该衬底选自大量的玻璃种类。与SiN涂层系统相比，还进一步改善耐刮效果。

通过独立权利要求的特征实现所述目的。

根据本发明，在玻璃或玻璃陶瓷衬底上通过沉积法涂覆AlSiN覆盖层。该覆盖层由无定形、特别是X射线无定形AlSiN层构成，该层的Al：Si混合比例在20:80至95:05原子数％的范围中，优选在40:60至85:15原子数％的范围中，并且最优选在50:50至75:25原子数％的范围中。表面粗糙度为Ra<1.5nm，优选Ra<1.0nm。由此实现在覆盖层上滑动的物体的期望的滑移性能并且还获得良好的耐刮效果。